Xây dựng chương trình thiết lập mối quan hệ giữa thông số dòng hỏng với thời gian làm việc của chi tiết có hư hỏng đột xuất và xác định chu kỳ sửa chữa tối ưu có xét tới chi phí sửa chữa

Nội dung bài viết trình bày quá trình xây dựng chương trình thiết lập mối quan hệ giữa thông số dòng hỏng và thời gian làm việc của chi tiết có hư hỏng đột xuất và xác định chu kỳ sửa chữa tối ưu của chúng có xét tới chi phí sửa chữa kế hoạch và sửa chữa đột xuất.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Xây dựng chương trình thiết lập mối quan hệ giữa thông số dòng hỏng với thời gian làm việc của chi tiết có hư hỏng đột xuất và xác định chu kỳ sửa chữa tối ưu có xét tới chi phí sửa chữa TAÏP CHÍ PHAÙT TRIEÅN KH&CN, TAÄP 18, SOÁ K7- 2015 Xây dựng chương trình thiết lập mối quan hệ giữa thông số dòng hỏng với thời gian làm việc của chi tiết có hư hỏng đột xuất và xác định chu kỳ sửa chữa tối ưu có xét tới chi phí sửa chữa  Đỗ Đức Tuấn  Nguyễn Đức Toàn Trường Đại học Giao thông Vận tải, Khoa Cơ khí  Võ Trọng Cang Trường Đại học Bách khoa, ĐHQG Tp. HCM (Manuscript Received on August 28th, 2015, Manuscript Revised September 03rd, 2015) TÓM TẮT Nội dung bài báo trình bày quá trình xây kỳ sửa chữa tối ưu của chúng có xét tới chi dựng chương trình thiết lập mối quan hệ giữa phí sửa chữa kế hoạch và sửa chữa đột xuất. thông số dòng hỏng và thời gian làm việc của chi tiết có hư hỏng đột xuất và xác định chu Từ khóa: thông số dòng hỏng, hư hỏng đột xuất, chu kỳ sửa chữa, chi phí sửa chữa 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Trong quá trình làm việc, các chi tiết và bộ phận máy móc thiết bị, đều bị hư hỏng ở các mức độ khác nhau. Các hư hỏng này bao gồm hai loại: hư hỏng do mòn và hư hỏng đột xuất. Đối với các chi tiết và bộ phận có hư hỏng do mòn người ta có thể xác định được quy luật hao mòn theo thời gian làm việc, cường độ hao mòn và từ đó đánh giá được độ tin cậy cũng như xác định được thời hạn làm việc hay chu kỳ sửa chữa có kế hoạch của chúng [2]. Đối với các hư hỏng đột xuất, nếu thống kê trong một khoảng thời gian đủ lớn, cũng có thể phát hiện được các quy luật nào đó giữa thông số dòng hỏng với thời gian làm việc của chúng. Đồng thời với một số quy luật xác định nào đó, cũng có thể xác định được thời hạn làm việc hay chu kỳ sửa chữa tối ưu theo kế hoạch có xét tới chi phí sửa chữa có kế hoạch và sửa chữa đột xuất, tương tự như trường hợp hư hỏng do hao mòn. Vì vậy, vấn đề đặt ra là cần xây dựng một chương trình tính toán nhằm thiết lập mối quan hệ giữa thông số dòng hỏng với thời gian làm việc của các chi tiết và bộ phận có hư hỏng đột xuất, từ đó xác định thời hạn làm việc tối ưu của chúng có xét tới chi phí sửa chữa có kế hoạch và sữa chữa đột xuất. 2. CÁC SƠ ĐỒ THUẬT TOÁN Trên cơ sở lý thuyết trình bày trong [1], [3], sử dụng ngôn ngữ lập trình Matlab [4], tiến hành xây dựng chương trình tính toán mối quan hệ Trang 117 SCIENCE & TECHNOLOGY DEVELOPMENT, Vol 18, No.K7- 2015 giữa thông số dòng hỏng của các hư hỏng đột xuất với thời gian làm việc  l  , và chương trình tính toán giá trị hàm S(L), biểu thị mối quan hệ giữa số lượng các lần sửa chữa đơn vị tổng cộng quy đổi theo thời gian làm việc với các tỷ số khác nhau giữa chi phí sửa chữa đột xuất và sửa chữa kế hoạch K , xác định giá trị chu kỳ sửa chữa tối ưu đối với các giá trị tương ứng của K và vẽ đồ thị. Hình 1a. Thuật toán xấp xỉ tuyến tính với một phân đoạn Hình 1. Thuật toán xấp xỉ thông số dòng hỏng Sơ đồ khối thuật toán thiết lập mối quan hệ giữa thông số dòng hỏng với thời gian làm việc của chi tiết được thể hiện trên các hình 1, 1a -1c. Trang 118 Hình 1b. Thuật toán xấp xỉ tuyến tính với hai phân đoạn TAÏP CHÍ PHAÙT TRIEÅN KH&CN, TAÄP 18, SOÁ K7- 2015 Hình 1c. Thuật toán xấp xỉ tuyến tính với ba phân đoạn Hình 2. Thuật toán xác định chu kỳ sửa chữa tối ưu của chi tiết và bộ phận Sơ đồ khối thuật toán tính toán giá trị hàm S(L) được thể hiện trên hình 2. 3.2. Chức năng, nhiệm vụ của chương trình 3. XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH Chương trình xử lý số liệu các hư hỏng đột xuất bao gồm: 3.1. Các giao diện chính Giao diện nhập số liệu (hình 3a) Giao diện mở dữ liệu từ file (hình 3b) - Chương trình xấp xỉ thông số dòng hỏng phân đoạn theo thời gian làm việc  l  ; - Chương trình thiết lập mối quan hệ giữa số Giao diện hiển thị số liệu thực nghiệm (hình lượng các lần sửa chữa đơn vị tổng cộng quy đổi theo thời gian làm việc S(L). Giao diện tính toán và vẽ đồ thị hàm tuyến tính phân đoạn  l  với bước l (hình 4a) Quá trình tính toán được thực hiện như sau: 3c) Giao diện tính toán và vẽ đồ thị hàm S(L) với các giá trị khác nhau của K (hình 4b) 1. Số liệu thống kê về hư hỏng đột xuất của các bộ phận và chi tiết được nhập vào chương trình (hoặc số liệu đã nhập trước đó được mở từ file) như trên hình 3a. Trang 119 SCIENCE & TECHNOLOGY DEVELOPMENT, Vol 18, No.K7- 2015 biểu thị bằng một biểu đồ cột trong toạ độ i* l   l (hình 4a). 3. Tính toán lựa chọn các thông số a1 , a2 , a3 , b1 , l1 , l2 với điều kiện của phương pháp bình phương bé nhất (hình 4a). 4. Tính toán thiết lập hàm tuyến tính phân đoạn biểu diễn mối quan hệ giữa thông số dòng hỏng với thời gian làm việc (a)  l  và vẽ đồ thị (hình 4a). Ở đây cần lưu ý như sau: đối với một tệp dữ liệu, chương trình sẽ tự động xử lý để thiết lập hàm thông số dòng hỏng lần lượt theo hàm một đoạn, hàm hai đoạn và hàm ba đoạn. Sau đó chương trình sẽ so sánh 3 dạng hàm đó để tìm dạng hàm phù hợp nhất, tức là có sai số nhỏ nhất. (b) 5. Tính toán giá trị hàm S(L) biểu thị mối quan hệ giữa số lượng các lần sửa chữa đơn vị tổng cộng quy đổi theo thời gian làm việc với các tỷ số khác nhau giữa chi phí sửa chữa đột xuất và K , xác định giá trị chu kỳ sửa chữa tối ưu đối với các giá trị tương ứng của K sửa chữa kế hoạch và vẽ đồ thị (hình 4b). (c) Hình 3. Các giao diện nhập số liệu từ bàn phím (a), mở dữ liệu từ file (b) và hiển thị số liệu thực nghiệm (c) l và tiến hành tính toán phân nhóm số liệu theo bước l , từ đó tính 2. Lựa chọn bước tính toán xác định được các giá trị thông số dòng hỏng thực nghiệm  i* l  tương ứng với mỗi khoảng l thứ i nào đó. Các thông số dòng hỏng thực nghiệm tương ứng với mỗi khoảng l được Trang 120 (a) TAÏP CHÍ PHAÙT TRIEÅN KH&CN, TAÄP 18, SOÁ K7- 2015 xử lý số liệu các hư hỏng đột xuất tính chung cho cả hệ thống, đồng thời sẽ tiến hành xử lý số liệu cho hai loại chi tiết có số lượng hư hỏng nhiều hơn cả, cụ thể như sau: hệ thống hãm và thiết bị phụ đầu máy D9E (2013), hộp bánh răng khế đầu m ...